環(huán)己基甲酸甲基異丙

1、羧酸羧酸 羧酸和取代酸羧酸和取代酸 Carboxylic Acid and Substituted Acid (4h)C O O HH O O COHC O O HC O O HC O O H取代酸取代酸2022-3-19本章學(xué)習(xí)要求本章學(xué)習(xí)要求 掌握羧酸、羧酸衍生物的分類和命名， 羧酸、羧酸衍生物、羥基酸和羰基酸的 化學(xué)性質(zhì)；了解幾種重要有機(jī)化合物的 互變異構(gòu)現(xiàn)象。9.19.1羧酸羧酸 Carboxylic AcidCarboxylic Acid9.1.1羧酸的命名羧酸的命名 Nomenclature of Carboxylic Acids CH2=CCH2CHOOHCH2CH3HOOC-C

2、H2CH-COOHCH3HHCOOHHOOC3-乙基乙基-3-丁烯酸丁烯酸 2-甲基丁二酸甲基丁二酸 反反-丁烯二酸丁烯二酸COOHCH(CH3)2CH3COOH 環(huán)己基甲酸環(huán)己基甲酸4-甲基甲基-2-異丙基異丙基-苯甲酸苯甲酸 CH3OHHCOOHOHCOOHCOOHCOOHOHOHOHCOOH-羥基丙酸羥基丙酸 3-羥基羥基-3-羧基羧基-戊二酸戊二酸 3,4,5-三羥基苯甲酸三羥基苯甲酸 (乳乳 酸酸) (檸檬酸檸檬酸) ( 五倍子酸五倍子酸 ，沒食子酸，沒食子酸) 丁酮二酸丁酮二酸(草酰乙酸草酰乙酸) 乙醛酸乙醛酸HOOC-C-CH2COOHOOHC-COOHCH3-C-C lOCH3

3、-COOCH3-CO乙酰氯乙酰氯 醋酸酐醋酸酐NHO己內(nèi)酰胺己內(nèi)酰胺CH3-C-O-CH2CH2CH(CH3)2O乙酸異戊酯乙酸異戊酯NSCH3CH3OCOOHC6H5CH2-C-NHO青霉素青霉素G G ( penicillin G)COOHCOOHCOOHCOOH環(huán)戊基甲酸 cyclopentanecarboxylic acid環(huán)己基甲酸 cyclohexanecarboxylic acid1,2-環(huán)己基二甲酸1,2-cyclohexanedicarboxylic acidCH2COOHCOOH苯甲酸 benzenecarboxylic acid-萘乙酸 -naphthalenethano

4、ic acid1,2-苯二甲酸1,2-benzenedicarboxylic acidCHOOHCHOOHR-CH=CH-RKMnO4R-COOH + R-COOHheat回顧回顧 生成羧酸的反應(yīng)：生成羧酸的反應(yīng)：1、R-COOH2R-CHOdil. KMnO4or Ag(NH3)2+R-CH2-OHKMnO4heatR-COOHCH3CH3CH2KMnO4heatHOOCCOOH3.R-C-CH3O(1) X2/NaOH(2) H+R-COOH + HCX34.HOCH2CH2CH2C lNaCN(80%)HOCH2CH2CH2CN1. HO2. H3O+HOCH2CH2CH2COOH5.-

5、CH3CH2-C-CH3OOHCH3CH2CH3CNOHCH3CH2CH3COOHHCNHC lCH3BrCH3CH3Et2OMgCH3MgBrCH3CH3CH3CH3CH3COOH1. CO22.HOH6.9.1.29.1.2羧酸的結(jié)構(gòu)羧酸的結(jié)構(gòu) Structures of Structures of Carboxylic AcidsCarboxylic AcidsH COOH124111R C OHO羰基羥基羧基OOOHR9.1.49.1.4羧酸的化學(xué)性質(zhì)羧酸的化學(xué)性質(zhì) Chemical Properties Chemical Properties of Carboxylic Acidso

6、f Carboxylic Acids (1) (1) 酸性和成鹽反應(yīng)。酸性和成鹽反應(yīng)。 誘導(dǎo)效應(yīng)對酸性的影響R-COOHR-COO +H+-位的斥電子基使酸性減弱位的斥電子基使酸性減弱HCOOHCH3COOH(CH3)2CHCOOH(CH3)3CCOOHPka 3.75 4.75 4.865.05 - 位吸電子基使酸性增強(qiáng)位吸電子基使酸性增強(qiáng)CH3COOHCH2COOHClCH COOHClClCCOOHClClClPka 4.75 2.86 1.360.63 當(dāng)基團(tuán)偏離羧基時(shí)，其影響隨距離增加而減弱CH3CH2CHCOOHClCH3CHCH2COOHClCH2CH2CH2COOHClCH3C

7、H2CH2COOHPka 4.82 2.86 4.41 4.70R-COOHP C l3R-COC lH2PO3+(2) (2) 羧酸衍生物的生成羧酸衍生物的生成 成鹽反應(yīng)CH3COOHNaHCO3CH3COONaCO2OH2+33R-COOHR-COOC-ROHO-C-RO+脫水劑-HOHCH3CH3OOOOOOCOOHCOOHCOOHCOOHKMnO4H+heat思考 ？R-COOHR-C-O-NH4ONH3R-CONH2+-HOHR-COOHHO-RR-COOR+H2OH+（3）脫羧反應(yīng)）脫羧反應(yīng)CH3-COONaCaONaOHCH4 + Na2CO3R-COONaCaONaOHR-H

8、+ Na2CO3COOHCOOHH-COOH + CO2heatCH2COOHCOOHCH3COOH + CO2heat - C上有吸電子基時(shí)脫羧更易上有吸電子基時(shí)脫羧更易生物體內(nèi)的脫羧是一普遍反應(yīng)，在脫羧酶作用下進(jìn)行(4) (4) 羧酸的還原反應(yīng)。羧酸的還原反應(yīng)。 R-COOHLiAlH4R-CH2-OH羧基是有機(jī)物中碳的最高氧化態(tài)，用催化氫化或金屬加酸方法都不能將羧基還原，但用氫化鋁鋰可將羧基還原。（5 5）- H- H的鹵代反應(yīng)的鹵代反應(yīng)9.1.5 9.1.5 個別化合物個別化合物 Special Special CompoundsCompounds1、 H-COOH 還原性還原性2、C

9、H3-COOH3、HOOC-COOH 還原性還原性4、丁烯二酸、丁烯二酸HHCOOHCOOHHCOOHHHOOCR-CH2-COOHCl2R-CH-COOH + HClCl+P5.安息香酸？安息香酸？（6）萘乙酸萘乙酸( (NAA) 9.29.2羧酸衍生物羧酸衍生物 Carboxylic Acid Carboxylic Acid DerivativesDerivatives9.2.3 羧酸衍生物的化學(xué)性質(zhì)羧酸衍生物的化學(xué)性質(zhì) Chemical Properties of Carboxylic Acid Derivatives (1)(1)水解、醇解和氨解反應(yīng)水解、醇解和氨解反應(yīng) R-C-ZOH

10、-O-RH-O-HH-NH2R-C-OHOR-C-OROR-C-NH2OH-ZH-ZH-Z+Z = -X、 -O-CO-R、 -O-R(2) (2) 還原反應(yīng)。還原反應(yīng)。 酰鹵的還原：酰鹵的還原：R-C-ClOR-C-HOR-CH2-OHH2NiH2NiR-C-O-RONa + EtOHR-CH2-OH + ROH酯的還原酯的還原Or NaBH4(3) (3) 酯縮合反應(yīng)（酯縮合反應(yīng)（ClaisenClaisen酯縮合反應(yīng)）酯縮合反應(yīng)） -含-H 的酯在強(qiáng)堿作用下生成-酮酸酯CH3-C-O-C2H5OH-CH2-C-O-C2H5OC2H5ONaCH3-CO-CH2-C-O-C2H5OC2H5O

11、H+其歷程類似于羥醛縮合反應(yīng)9.2.49.2.4酯化和酯水解的反應(yīng)歷程酯化和酯水解的反應(yīng)歷程 Esterifications Esterifications and the Mechanism for Hydrolysis of Estersand the Mechanism for Hydrolysis of Esters R-C-OHOH+R-C-OHO+HR-C-OHOH-O18-R-H2OR-C-O18-ROH+R-C-O+H2OHO-RR-O:-HH-O+-RR-C-O-HOHR-C+-O-ROHR-C-O-RO-H2O-H+9.2.5 個別化合物個別化合物 Typical Comp

12、ounds 丙二酸二乙酯丙二酸二乙酯 -CO-CH2-CO-中，中，H 的活潑性的活潑性C2H5OC-CH2-COC2H5NaO-C2H5C2H5OOC-C-H-COOC2H5OONa+CH3CH2-BrC2H5OOC-CH-COOC2H5CH2CH3OH-OOC-CH-COO-CH2CH3HOOC-CH2-CH2CH31. H+2. Heat, -CO29.39.3取代酸取代酸 Substituted AcidSubstituted Acid R-CH-COOHClR-CH-COOHOHR-CH-COOHNH2R-C-COOHO9.3.1羥基酸羥基酸 Hydroxy Acid (1) (1)

13、 酸性酸性CH2-CH-COOHOHCH3-CH-COOHOHCH3CH2COOHPka 4.88 4.51 3.86(2) (2) 脫水反應(yīng)脫水反應(yīng)-醇酸：-醇酸CH2-CH-COOHOH H-H2OCH2=CH-COOHheatH2O2CH3+OHOCCHOHOCOCHCH3HOHCH3+OCCHOCOCHCH3O羥基丙酸 丙交酯CH2-COHOCH2CH2-O-H-H2OOO(3) (3) 氧化反應(yīng)氧化反應(yīng)r羥基丁酸 r丁內(nèi)酯OHCH3 CH2 COOHOCH3 C COOHO乳酸丙酮酸(4) (4) 酚酸的脫羧反應(yīng)酚酸的脫羧反應(yīng)OHCOOHOHCO2200220 0C+R-CH-COO

14、HOHR-CHO + H-COOH稀 H2SO4(5) (5) -醇酸的分解反應(yīng)醇酸的分解反應(yīng)R-C-COOHOHRC=O + HCOOHRR稀 H2SO4(3)(3)個別化合物個別化合物COOHCH3OHHCOOHOHHCOOHHHCOOHOHHCOOHOHHCH2COOHCH2COOHOHCOOH乳酸 蘋果酸灑石酸 檸檬酸OHCOOHCOOHO-CO-CH3CO-O-CH3OHOHOHOHCOOH水楊酸阿司匹林冬青油五倍子酸9.3.2 9.3.2 羰基酸（氧代酸）羰基酸（氧代酸） Carbonyl Carbonyl AcidAcid 化學(xué)性質(zhì)化學(xué)性質(zhì)(1) (1) 酮酸酮酸 的脫羧反應(yīng)的脫

15、羧反應(yīng)CH3-C-COOHOCH3CHO + CO2CH3-C-CH2COOHOCH3-C-CH3 + CO2Odil. H2SO4heatheat(2) (2) 氧化和還原反應(yīng)氧化和還原反應(yīng)CH3-C-COOHOCH3COOH + CO2Tollen試 劑or FehlingCH3-C-COOHOCH3-CH-COOHOHO=C-COOHCH2COOHHO-CH-COOHCH2COOH+2H-2H+2H-2H生物體內(nèi)普遍存在此類氧化還原反應(yīng)(3)(3)乙酰乙酸乙酯和互變異構(gòu)現(xiàn)象乙酰乙酸乙酯和互變異構(gòu)現(xiàn)象 一些特有的性質(zhì)一些特有的性質(zhì) A、具有酮和酯的典型反應(yīng)、具有酮和酯的典型反應(yīng) B、能使溴

16、的四氯化碳溶液退色、能使溴的四氯化碳溶液退色 C、與鈉作用放出氫、與鈉作用放出氫 D、與三氯化鐵作用顯紫紅色、與三氯化鐵作用顯紫紅色 存在如下平衡：存在如下平衡： CH3-C-CH2-COOC2H5OCH3-C-CH2-COOC2H5OCH3-C=CH-COOC2H5OH酮式 (92.5) 烯醇式(7.5%) 產(chǎn)生互變異構(gòu)的原因：產(chǎn)生互變異構(gòu)的原因：1 1、在酮式異構(gòu)體中亞甲基受雙重吸電子的影響、在酮式異構(gòu)體中亞甲基受雙重吸電子的影響2 2、烯醇式異構(gòu)體中、烯醇式異構(gòu)體中C=CC=C與與C=O C=O 形成其軛體系形成其軛體系3 3、烯醇式構(gòu)體可形成分子內(nèi)氫鍵、烯醇式構(gòu)體可形成分子內(nèi)氫鍵OHC

17、H3O-C2H5O(4) (4) 乙酰乙酸乙酯的分解反應(yīng)乙酰乙酸乙酯的分解反應(yīng)酮式分解酮式分解 在稀堿或稀酸作用下：CH3-C-CH2COOC2H5OCH3-C-CH2-C-ONaOOC2H5OHCH3-C-CH3 + CO2Odil.NaOH+H+1.2. heat稀酸稀堿：酮 酸式分解酸式分解 在濃堿作用下：在濃堿作用下： 羧酸CH3-C-CH2-C-O-C2H5OOC2H5OHNaO-HNaO-H+2CH3COONa(5) (5) 乙酰乙酸乙酯在合成上的應(yīng)用：乙酰乙酸乙酯在合成上的應(yīng)用： 合成甲基酮合成甲基酮CH3-C-CH2-C-OC2H5OOCH3-C-C-H-C-OC2H5OOCH

18、3-C-CH-C-OC2H5OORCH3-C-C-C-OC2H5OORCH3-C-C-C-OC2H5OORRCH3-C-C-C-OHOORRCH3C-CH-RRONa+NaOC2H5(CH3)3COKK+R-X(CH3)3COHR-X1.dil.NaOH2.H3O+-CO2heat怎樣合成怎樣合成 C6H5-C-CH2CH2-C-CH3OOC6H5-C-CH2CH-C-CH3OOCOOC2H51. dil.NaOH2.H3O+C6H5-C-CH2CH2-C-CH3OOCH3-C-C-H-COOC2H5ONa+C6H5-C-CH2CH-C-CH3OOCOOH-CO2heatBr-CH2-CO-C

19、6H5CH3-C-CH2-COOC2H5ONaOC2H5怎樣合成怎樣合成 CH3-CO-CH2CH2-COOH ？ CH3-C-CH-COOC2H5ORBr-R 的選擇：的選擇： 1. Br-CH2COOH2. Br-CH2COOC2H5 返回返回課堂練習(xí)課堂練習(xí)(本章是全書的重點(diǎn)之一本章是全書的重點(diǎn)之一)P248-2519.19.1寫出下列化合物的名稱或結(jié)構(gòu)式：寫出下列化合物的名稱或結(jié)構(gòu)式：COOHCH2COOHCH3CCH3CH2CHOOCCH3CH2CH2CHCHCH3OOCCClO 甲乙基丙二酸 3乙基丁內(nèi)酯 2甲基3氯丁二酸酐9.29.2將下列各組化合物按酸性增強(qiáng)次序排列：將下列各組

20、化合物按酸性增強(qiáng)次序排列：(2) 2氯丙酸 3氯丙酸 丙酸 2,2二氯丙酸9.3用化學(xué)方法區(qū)別下列各組化合物：用化學(xué)方法區(qū)別下列各組化合物： (2) 苯酚 苯甲酸 水楊酸 苯甲酰胺 FeCl3 Na2CO3 HNO2 (3) 乙酰氯 乙酰胺 乙酸酐 乙酸甲酯 HNO2 AgNO3 / 醇 Na2CO3 / H2O (4) 乳酸 丙酮酸 丙醛酸 丙酸 KMnO4/H+ Tollen試劑 I2+NaOH 乙醛乙二酸甲酸碘彷反應(yīng)（ -）（ +）黃色沉淀（ +）磚紅色沉淀（ -）Fehling試劑（ -）（ -）乙酸（ -）KMnO4/H+（ -）（ +） 褪色示例：9.4寫出下列反應(yīng)的主要產(chǎn)物：寫出

21、下列反應(yīng)的主要產(chǎn)物： CH2COOHCH3+ PCl3CH3CCH3CO+ NH3OOCH3CO+OCH3COOC2H5C2H5ONa3CH2CHCOOHCH3CH2OH(1)CH3CH2C ClO(2)CH3CH = CH COOH(3)CH3 C NH2 + CH3 C ONH4OO(4)H3C CH COCH2 CH2O(5)CH3CH2CHO + CO2(6)OC CH2 C OC2H5 + CH3OHOO9.5完成下列轉(zhuǎn)化（任選無機(jī)試劑）：完成下列轉(zhuǎn)化（任選無機(jī)試劑）： CH2BrCH2 COOCH2NaCNH3O+CH2BrCH2COOHCH2BrH2ONaOHCH2OHH2SO4

22、（濃）CH2COOCH2CH3CH2CH2CHOCH2CH3稀NaOHCH3CH2CH2CH-CHCHOCu/325CH3CH2CH2CH2OHCH3CH2CH2CH2Br產(chǎn)物H2ONaOHOHCH3CH2CH2CH2BrCH3CH2CH2CHCHOCCH2CH3(1)(2)9.6寫出由乙烯制取丁二酸二乙酯的各步反應(yīng)式。寫出由乙烯制取丁二酸二乙酯的各步反應(yīng)式。 CH2=CH2Cl2ClCH2CH2ClNaCNH3O+H2SO4（濃）HOOCCH2CH2COOHH2O/H+CH2=CH2CH3CH2OH產(chǎn)物9.9化合物化合物A、B、C的分子式均為的分子式均為C3H6O2，只有，只有A能與能與Na

23、HCO3作用放出二氧化碳，作用放出二氧化碳，B和和C在氫氧化鈉溶液中水解，在氫氧化鈉溶液中水解，B的水解產(chǎn)的水解產(chǎn)物之一能發(fā)生碘仿反應(yīng)。推測物之一能發(fā)生碘仿反應(yīng)。推測A、B、C的結(jié)構(gòu)式。的結(jié)構(gòu)式。 9.10某化合物某化合物A的分子式為的分子式為C7H6O3，能溶于氫氧化鈉溶液、，能溶于氫氧化鈉溶液、碳酸鈉溶液，并與三氯化鐵發(fā)生顏色反應(yīng)，硝化后主要得碳酸鈉溶液，并與三氯化鐵發(fā)生顏色反應(yīng)，硝化后主要得到一種一元硝基化合物。試寫出到一種一元硝基化合物。試寫出A的結(jié)構(gòu)式。的結(jié)構(gòu)式。 【解】 A：CH3CH2COOH B：HCOOC2H5 C：CH3COCH3 OCOOHOH9.119.11化合物甲的分

24、子式為化合物甲的分子式為C C5 5H H1212O O，氧化后得到乙，分子式，氧化后得到乙，分子式為為C C5 5H H1010O O，乙能與，乙能與2,42,4二硝基苯肼反應(yīng)，乙也能發(fā)生碘仿二硝基苯肼反應(yīng)，乙也能發(fā)生碘仿反應(yīng)；甲與濃硫酸共熱后得到丙，分子式為反應(yīng)；甲與濃硫酸共熱后得到丙，分子式為C C5 5H H1010，丙經(jīng)氧，丙經(jīng)氧化后得到丙酮和乙酸。試推出化后得到丙酮和乙酸。試推出A A的結(jié)構(gòu)式。的結(jié)構(gòu)式。9.129.12化合物化合物A A的分子式為的分子式為C C7 7H H1212O O3 3，能與苯肼反應(yīng)生成苯腙，能與苯肼反應(yīng)生成苯腙，能與金屬鈉作用放出氫氣，與三氯化鐵溶液發(fā)生呈色反應(yīng)，